向日葵镉积累差异性分析及低积累品种筛选

摘要

向日葵是中国重要的经济作物,其生物量大,对重金属污染土壤有一定的富集特性,作为植物修复材料有很大的潜力.同时,镉胁迫下向日葵对镉的吸收累积及其生理响应尚未明确,限制了向日葵的安全生产.因此,本研究以全国各地广泛种植的40个向日葵品种为材料,采用水培试验,设置0mg/L、1mg/L、2mg/L、5mg/L4个Cd浓度处理,筛选耐镉向日葵品种,再用水培筛选出的耐镉品种在采自会泽、个旧、兰坪三个矿区污染农田土壤中进行小区模拟试验,研究向日葵对土壤中镉吸收累积的基因型差异,从中筛选出低吸收累积镉的向日葵品种.结果表明:(1)水培试验中,向日葵在不同镉胁迫下,株高、根长以及植株干重受到不同程度的影响,镉胁迫抑制向日葵的生长和叶绿素的合成,初步筛选出NX65001、G101、S777、C200、C150、C157、C18这七个品种向日葵对镉具有一定的耐受能力;(2)小区模拟试验结果表明,不同向日葵品种各器官对同一土壤中镉吸收差异明显,其中C157在24.66mg/kg Cd污染的会泽土壤环境中种植,籽粒Cd含量达0.7726mg/kg,超出了食品安全国家标准限值(0.5mg/kg)54.52％;(3)向日葵对重金属Cd的吸收和积累除受基因型控制外,土壤环境因素也在很大程度上影响重金属Cd在向日葵体内的积累,综合向日葵在3种土壤环境中的长势、植株Cd含量及籽粒富集系数和转运系数,筛选出S777为低吸收累积Cd的向日葵品种。